河南省信阳市息县第二高级中学等校2023-2024学年高二下学期7月期末联考物理试卷(含答案)

这是一份河南省信阳市息县第二高级中学等校2023-2024学年高二下学期7月期末联考物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．钚是一种放射性极强的元素，它可以破坏人体细胞，降低人体的免疫力。钚核发生衰变的核反应方程为，下列说法正确的是( )
A.核的质量大于核和核的总质量
B.核的比结合能大于核的比结合能
C.10个核经过一个半衰期剩余5个
D.的穿透能力比γ射线的强
2．半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有竖直挡板MN，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图所示。若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动，在Q着地前，P始终保持静止，下列说法中正确的是( )
A.P对Q的弹力方向不变B.Q对MN的弹力逐渐增大
C.地面对P的支持力逐渐增大D.地面对P的摩擦力逐渐减小
3．用如图甲所示的双缝干涉装置测量紫光的波长，按照实验装置，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，手轮的读数如图乙所示；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第11条亮纹，手轮的读数如图丙所示，测得双缝的间距为，双缝和光屏之间的距离为，则紫光的波长约为( )
A.B.C.D.
4．用图示电路研究光电效应现象。闭合开关S，用蓝光照射光电管时，电流表G的示数不为零。下列说法正确的是( )
A.若改用红光照射，G的示数一定变为零
B.若改用紫光照射，G的示数可能变为零
C.将滑片P向a端滑动，G的示数可能不变
D.将滑片P向a端滑动，G的示数一定增大
5．如图所示为澜沧江中一条“会飞的鱼”觅食图片。一条“会飞的鱼”从江面上的某位置以一定初速度斜向上飞出，经0.3s到达最高点时恰好吃到悬停在空中的昆虫。已知鱼离开水面的位置与悬停昆虫之间的水平距离为，不计空气阻力，将鱼视为质点，重力加速度为，，则鱼离开水面时的速率约为( )
6．一直升机正在进行防火演练，直升机用绳子挂着水桶沿与水平方向成30°角的直线路径斜向上匀加速前进。已知水桶（含水）的质量为，重力加速度g取，水桶的位移—时间平方图像如图所示，不计空气阻力，则水桶所受拉力大小为( )
A.B.C.D.
7．如图所示，两个水平固定的汽缸由管道连通。活塞a、b用钢性杆相连，可在汽缸内无摩擦地移动，缸内及管中封有一定质量的气体，整个系统处于平衡状态，大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时( )
A.缸内气体压强增大B.缸内气体压强减小
C.活塞向左移动一些D.活塞向右移动一些
二、多选题
8．关于光的干涉，下列说法中正确的是( )
A.肥皂泡看上去五彩缤纷，是光的干涉现象
B.彩虹看上去五彩缤纷，是光的干涉现象
C.在杨氏双缝干涉实验中用普通灯泡作为光源，如果不加滤光片，就不能获得干涉条纹
D.在杨氏双缝干涉实验中用普通灯泡作为光源，加紫色滤光片得到的条纹比加红色滤光片得到的条纹更窄
9．如图所示，在垂直纸面向外的匀强磁场中，一质量为m、电荷量为（）的带电滑块从光滑绝缘斜面的顶端由静止释放，滑至底端时恰好不受弹力，已知磁感应强度的大小为B，斜面的倾角为θ，重力加速度为g，滑块可视为质点，下列说法正确的是( )
A.滑块滑至底端时的速率为
B.滑块滑至底端时的速率为
C.滑块经过斜面中点时的速率为
D.斜面的高度为
10．一根粗细均匀的绳子，右侧固定，用手抓住绳子左侧S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，当波刚传播到P点时的波形如图所示，已知波在绳中传播速度不变，下列说法正确的是( )
A.手的起振方向向上B.该机械波为简谐横波
C.S点振动的频率逐渐增大D.绳子上的各点均做简谐运动
三、计算题
11．如图所示，在xOy坐标系中，垂直于x轴的虚线与y轴之间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场（含边界），磁场方向与xOy平面垂直。一质子束从坐标原点射入磁场，所有质子射入磁场的初速度大小不同但初速度方向都与x轴正方向成角向下。PQ是与x轴平行的荧光屏（质子打到荧光屏上不再反弹），P、Q两点的坐标分别为，。已知质子比荷，。求：（结果均可用分数表示）
（1）质子在磁场中运动的最长时间是多少;
（2）如果让荧光屏PQ发光长度尽可能长且质子的运动轨迹未出磁场，质子初速度大小的取值范围是多少。
12．空气悬挂减震(气体弹簧)正在广泛应用于各类车辆悬挂减震，不断提升汽车乘坐舒适性.某新型国产轿车上的气体弹簧减震装置简化结构如图所示.直立圆柱形密闭气缸导热良好，缸内气体温度与环境温度保持一致，横截面积为S的活塞通过连杆与车轮轴连接.初始时气缸内密闭一段长度为，压强为的理想气体.气缸与活塞间的摩擦忽略不计.某次汽车检测时，车辆载重，相当于在气缸顶部加一个重物(图中未画出)，活塞固定不动，稳定时气缸下降了.已知环境温度保持不变，重力加速度为g.
（1）气缸下降过程中，缸内气体是吸热还是放热，请说明你的判断依据.
（2）求重物的质量.
（3）为使气缸升到原位置，需向缸内充入与缸内气体温度相同、压强为、体积为多少的空气?(此过程气体温度保持不变)
13．如图所示，以的速度顺时针匀速转动的水平传送带，左端与弧形轨道平滑对接，右端与光滑水平面平滑对接。水平面上有位于同一直线上、处于静止状态的n个相同小球，小球质量。质量的物体从轨道上高的P点由静止开始下滑，滑到传送带上的A点时速度大小；物体和传送带之间的动摩擦因数，传送带AB之间的距离。物体与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰，重力加速度.求：
（1）物体第一次与小球碰撞后，在传送带上向左滑行的最大距离；
（2）物体最终的速度；
（3）若，求物体从第一次与小球1碰撞之后的整个过程，物块与传送带摩擦产生的热量。
四、实验题
14．赵同学正在做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）该同学用实验室提供的螺旋测微器测量摆球的直径，螺旋测微器的示数如图甲所示，则摆球的直径为_________mm。
（2）赵同学单摆实验的装置示意图如图乙所示，其中角度盘需要固定在杆上的标准点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点下方，则摆线在角度盘上所指的示数为时，实际摆角_________（填“大于”或“小于”）5°。
（3）赵同学通过实验获得一组数据后，利用单摆周期公式测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是__________。
A.单摆摆动时的摆角较小
B.开始计时时，过早按下停表
C.误将摆球59次全振动的时间记为了60次全振动的时间
D.摆线上端未牢固固定，振动中出现松动，使摆线越摆越长
（4）赵同学多次改变单摆的摆长L并测得相应的周期T，他根据测量的数据作出了图像，得到的图形为过原点、斜率为k的直线，则当地的重力加速度大小__________（用k表示）。
15．某同学根据实验室提供的器材组成如图1所示电路，测电源电动势和内阻并同时测量电流表的内阻。所用器材：电源为两节干电池，电流表（量程，内阻），电流表（量程），电阻箱，滑动变阻器，开关和单刀双掷开关、，导线若干。
（1）实验时，先将接1，接3，滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节、，使电流表、的指针偏转均较大，若这时示数为、电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为_______A；若这时电阻箱接入电路的电阻为，则电流表的内阻_______（用、、表示）。
（2）将开关接2，开关接4，将电流表改装成量程为3V的电压表，则电阻箱接入电路的电阻_______Ω；多次调节滑动变阻器，测得多组电流表、的示数、，作图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像斜率的绝对值为k，则得到电源的电动势_______，内阻_______（后两空用b、k、、、中的符号表示）。
参考答案
1．答案：A
解析：A、原子核衰变时放出能量，存在质量亏损，则核的质量大于核和核的总质量，故A正确;B、中等核最稳定，核更靠近中等核，核更稳定，则核的比结合能小于的比结合能，故B错误;C、半衰期是大量原子核发生衰变时遵循的统计规律，少数原子核的衰变具有随机性，故C错误;D、核的穿透能力比射线弱，故D错误。
2．答案：B
解析：AB.用外力使MN保持竖直并缓慢地向右移动，在Q着地前，P始终保持静止;Q的合力始终为零，受力分析如图所示
根据受力平衡可得，，可知P对Q的弹力方向改变;随着θ不断增大，Q受到MN的弹力逐渐增大，受到P的弹力逐渐增大，则Q对MN的弹力逐渐增大，故A错误，B正确;CD.对PQ整体受力分析，受力如图所示
根据受力平衡可得，可知地面对P的支持力不变，地面对P的摩擦力逐渐增大，故CD错误。故选B。
3．答案：A
解析：由题图中乙、丙两图可知，相邻两条亮条纹的间距为1.25mm，所以紫光的波长，选项A正确。
4．答案：C
解析：A.依题意，用蓝光照射，发生光电效应，因为红光的频率低于蓝光的频率，根据
可知，若改用红光照射，不一定能发生光电效应，G的示数不一定变为零。故A错误；
B.同理，紫光的频率高于蓝光的频率，若改用紫光照射，可以发生光电效应，G的示数一定不能为零。故B错误；
CD.将滑片P向a端滑动，光电管两端的正向电压增大，如果此前光电流已达饱和，则G的示数不变。故C正确；D错误。
故选C。
5．答案：B
解析：将鱼在空中的运动逆向看成平抛运动，由平抛运动规律得，鱼离开水面时的速率为，故B正确。
6．答案：C
解析：结合图像，由，得，即，如图：
对水桶进行受力分析，并用平行四边形定则作出矢量图。由牛顿第二定律得，由余弦定理得，故C项正确，A、B、D项错误。
7．答案：C
解析：因左、右汽缸中的气体的压强相等，则对两活塞及杆整体受力分析可知，可知缸内气体压强不变;若缸内气体的温度缓慢升高一点时，根据盖吕萨克定律可知气体体积变大，因右侧汽缸横截面积较大，则活塞向左移动一点，故选C。
8．答案：AD
解析：A.肥皂泡看上去五彩缤纷，是光的薄膜干涉现象，选项A正确;B.彩虹看上去五彩缤纷，是光的折射引起的色散现象，选项B错误;C.在杨氏双缝干涉实验中用普通灯泡作为光源，如果不加滤光片，获得的是混合干涉条纹，选项C错误;D.紫光比红光波长短，根据，同等条件下加紫色滤光片得到的条纹比加红色滤光片得到的条纹更窄，选项D正确。故选AD。
9．答案：AC
解析：由左手定则可知，滑块所受洛伦兹力垂直斜面向上，滑块滑至底端时恰不受弹力，则有，所以，A项正确，B项错误;滑块经过斜面中点时的速率为，C项正确;滑块从斜面顶端运动到底端的过程中，由动能定理得，代入数据解得，D项错误。
10．答案：AC
解析：根据平移法知，手的起振方向向上，选项A正确;由于波在绳中传播速度不变，波长变小，说明手振动的频率变大，选项C正确，选项B、D均错误。
11．答案：（1）（2）
解析：（1）质子能打到y轴上时，在磁场中运动的时间最长，如图1所示
由周期公式
又由几何关系可知
则粒子在磁场中运动的最长时间
（2）当质子轨迹与PQ相切时，如图1所示，设此时初速度为，轨迹半径为R，由几何关系可得
又
解得
当粒子运动轨迹与磁场边界相切时，如图2所示，
设此时初速度为，轨迹半径为，由几何关系可得
又
解得
综上可得
12．答案：（1）见解析（2）（3）
解析：（1）缸内气体温度不变,故;体积减小,故.
由, 可知,故气体放热.
（2）设气缸下降后, 缸内气体压强为
对缸内气体，有
解得
设大气压强为、气缸质量为
未载重时，对气缸，有
载重时，对气缸和重物，有
解得
（3）设充入的气体体积为V，有
解得
13．答案：（1）（2）见解析（3）124J
解析：（1）物体滑上传送带后在滑动摩擦力作用下匀减速运动加速度大小为
减速至与传送带速度相等时所用的时间
匀减速运动的位移
故物体与小球1碰撞前的速度为
物体与小球1第一次发生弹性正碰，设物体反弹回来的速度大小为，小球1被撞后的速度大小为，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
物体被反弹回来后在传送带上向左运动过程中由运动学公式得
解得
（2）由于小球质量相等，且发生的都是弹性正碰，它们之间将进行速度交换。物体第一次返回还没到传送带左端速度就减小为零，接下来将再次向右做匀加速运动，直到速度增加到，再跟小球1发生弹性正碰，同理可得，第二次碰后，物体和小球的速度大小分别为
解得
以此类推，物体与小球1经过n次碰撞后，他们的速度大小分别为
、2、3…
、2、3…
最终物体离开传送带，向右匀速运动
、2、3…
（3）现共有5个小球，可知物体与第1个小球一共可以发生5次碰撞，则物体每次碰后的速度大小为
、2、3…
物体从第一次与小球1碰撞之后的整个过程，在传送带上相对传送带的路程
故物体与传送带间产生的摩擦产生热量
14．答案：（1）20.035（2）小于（3）C（4）
解析：（1）摆球的直径为。
（2）0~5°刻度线之间的弧长s是恒定值，根据弧长公式，若将角度盘固定在O点下方，相当于半径r变大，则θ变小，即实际摆角会小于5°。
（3）A.单摆摆动时的摆角较小，不会造成误差，故A错误;B.开始计时时，过早按下停表，则周期的测量值偏大，根据单摆周期公式，可知g的测量值偏小，故B错误;C.误将摆球59次全振动的时间记为了60次全振动的时间，则周期的测量值偏小，根据单摆周期公式可知的测量值偏大，故C正确；D.摆线上端未牢固固定，振动中出现松动，使摆线越摆越长，则摆长的测量值偏小，根据单摆周期公式，可知g的测量值偏小，故D错误。故选C.
（4）根据得到，所以，解得。
15．答案：（1）0.26；（2）4.9；；
解析：（1）量程为0~0.6A的电流表，最小分度为0.02A，电流表的读数;实验时，将接1,接3，闭合开关，电阻箱的接入电阻为;根据串联电路的电流特点，通过电阻箱的电流，根据欧姆定律，电流表的内阻。
（2）将开关接2，开关接4，将电流表改装成量程为3V的电压表，电阻箱接入电路的电阻;根据欧姆定律，电阻箱的接入电阻，根据闭合电路欧姆定律，得到，结合图像，图像的纵截距，解得电动势，图像斜率的绝对值，解得电源内阻。